在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统中，被控或被测量对象往往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、速度等物理量。这些模拟量必须转换为数字量后才能输入计算机进行处理。计算机处理的结果，也常常需要转换成模拟量驱动相应的执行机构，实现对被控对象的控制。若输入的是非电量的模拟信号，还需要通过传感器转换为电信号。实现模拟量变换为数字量的设备称为模数转换器（A/D），数字量转换成模拟量的设备称为数模转换器（D/A）。具有模拟量输入和模拟量输出的单片机系统结构如图10-1所示。
例如，用单片机进行温度控制的过程，如图10-2所示。工业炉温经传感器转换成模拟量（如电压量），由于计算机只能接收处理数字量，所以必须用A/D转换器将模拟量转换为数字量，该数字量经处理后要输出控制炉温控制器。因为炉温控制器要用模拟量才能控制，所以要用D/A转换器将数字量转换成模拟量。由此可见在工业控制中A/D与D/A是经常使用的。
如今，模数转换器与数模转换器芯片已标准化，并由厂家成批大量生产。所以对单片机应用设计人员来说，只要会合理的选用商品化的A/D、D/A电路芯片，了解它们的功能与接口技术，而不必深入研究A/D与D/A芯片的内部结构及原理。因此本节从应用的角度着重叙述几种典型A/D、D/A芯片及其接口技术，对A/D与D/A转换原理，只作简单的叙述。